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树莓派+智能语音助手，打造你的智慧家

创作时间:

作者:

@小白创作中心

树莓派+智能语音助手，打造你的智慧家

引用

百度

等

来源

https://cloud.baidu.com/article/3347223

https://blog.csdn.net/crimaster1024/article/details/136821662

https://cloud.baidu.com/article/3245277

https://blog.csdn.net/m0_74712453/article/details/135095120#t0

https://cloud.baidu.com/article/3347231

https://blog.csdn.net/m0_58443060/article/details/143910107

https://blog.csdn.net/weixin_40774379/article/details/144414569

https://blog.csdn.net/m0_74712453/article/details/135095120

https://blog.csdn.net/m0_74712453/article/details/135095120#t2

10.

https://www.cnblogs.com/apachecn/p/18339467

随着物联网技术的飞速发展，智能家居已经从科幻电影走进了现实生活。树莓派作为一款功能强大、价格亲民的单板计算机，凭借其丰富的外设接口和强大的扩展性，成为构建智能家居系统的理想选择。本文将详细介绍如何基于树莓派设计并实现一套智能家居控制系统。

硬件准备

树莓派开发板

树莓派有多种型号可供选择，如树莓派4B，其强大的处理能力和丰富的接口足以满足大多数智能家居项目的需求。树莓派4B配备了四核64位处理器、1GB/2GB/4GB LPDDR4内存、千兆以太网、双频Wi-Fi和蓝牙5.0等，为智能家居系统提供了强大的硬件支持。

传感器与执行器

温湿度传感器（如DHT11）：用于监测室内温湿度。
烟雾传感器（如MQ-2）：检测室内烟雾浓度，预防火灾。
火焰传感器：检测火焰，提高家庭安全性。
继电器模块：控制家电设备的开关，如灯光、风扇等。
LED灯模块：作为受控设备，展示系统控制效果。
其他可选模块：如雨滴检测模块、光敏电阻、蜂鸣器模块等，可根据实际需求选择。

辅助设备

网线：用于树莓派的有线网络连接。
microSD卡：存储树莓派操作系统及用户数据。
电源适配器：为树莓派提供稳定电源。
连接线材：如杜邦线、排线等，用于连接树莓派与各传感器、执行器。

系统搭建

安装操作系统

推荐使用Raspberry Pi OS（之前称为Raspbian），这是一个基于Debian的Linux发行版，专为树莓派优化。用户可以从官方网站下载镜像文件，并使用专门的烧录工具（如Etcher）将其写入microSD卡。

硬件连接

将各传感器和执行器通过杜邦线或排线连接到树莓派的GPIO接口。
确保所有连接牢固，避免短路或接触不良。

网络配置

通过有线或无线方式连接树莓派到互联网。
配置Wi-Fi连接（如果使用无线方式），确保树莓派能够稳定上网。

软件编程

编程语言选择

推荐使用Python，因其语法简洁、易于学习，且拥有丰富的库支持，如GPIO库用于控制树莓派的GPIO接口，Adafruit_DHT库用于读取DHT11温湿度传感器数据等。

编写控制程序

初始化GPIO接口，设置各传感器和执行器的引脚。
编写循环检测程序，不断读取传感器数据，并根据预设逻辑控制执行器。
实现异常处理机制，确保系统稳定运行。

示例代码片段：

import RPi.GPIO as GPIO
import time
from Adafruit_DHT import get_platform_driver, read_retry

# 初始化GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(18, GPIO.OUT) # 假设LED灯连接在GPIO 18

# 读取DHT11温湿度数据
driver = get_platform_driver('Raspberry_Pi_3')
sensor = driver.DHT22(pin=17) # 假设DHT11连接在GPIO 17

try:
    while True:
        humidity, temperature = read_retry(sensor, 2)
        print('Temp={0:0.1f}*C Humidity={1:0.1f}%'.format(temperature, humidity))
        if temperature > 25:
            GPIO.output(18, GPIO.HIGH)  # 温度过高，点亮LED
        else:
            GPIO.output(18, GPIO.LOW)  # 温度正常，熄灭LED
        time.sleep(2)  # 每2秒读取一次数据
except KeyboardInterrupt:
    GPIO.cleanup()

语音助手集成

为了实现更便捷的控制方式，我们可以将Siri等语音助手集成到树莓派系统中。以下是具体步骤：

下载snowboy代码

git clone https://github.com/Kitt-AI/snowboy.git

安装依赖

安装 pulseaudio 软件
```
sudo apt-get install pulseaudio
```
安装 sox 软件测试录音与播放功能
```
sudo apt-get install sox
```
安装 SWIG（>3.0.10)
```
sudo apt-get install swig
```
安装 ATLAS：
```
sudo apt-get install libatlas-base-dev
```
安装对应库
```
sudo apt-get install python3-pyaudio
```

运行

进入python目录下
```
cd snowboy/swig/Python3
```
使用make命令进行编译，如果出现问题转常见问题1
进入官方示例目录 snowboy/examples/Python 并运行以下命令：
```
python3 demo.py resources/models/snowboy.umdl
```
这个时候喊出”snowboy“，就能唤醒了，同时有滴的声音（我们为了方便，直接连的蓝牙音箱播放声音）
自定义唤醒词

因为官网在2020年已经关闭，我们可以进入这个网页进行录制。
Snowboy Personal Wake Word
录制3 个wav 格式的的音频文件，内容即为你的唤醒词，最好使用你要运行唤醒功能的机器录制，录音参数最好设置和程序中的一样，通过查阅程序，我得到的参数为：
采样深度为16位即2个字节、声道数为1、采样率为16K、
1.1
按蓝色按钮，会弹出是否允许使用麦克风，确认就可以了，然后根据提示录音就可以了，录制完三个之后，点击绿色按钮生成模型，”save and download“，这个时候把这个文件（我们这里是zyxz.pmdl）放入新建目录下
同时需要放入的还有
1、下载好的 nihaoxiaobai.pmdl 模型文件
2、snowboy/swig/Python3 目录下编译好的 _snowboydetect.so 库
3、snowboy/examples/Python3 目录下的 demo.py、snowboydecoder.py、snowboydetect.py 文件以及 resources 目录
遇到问题跳转至常见问题三
在新建目录下执行
```
python3 demo.py zyxz.pmdl
```
成功后就可以唤醒了

实例展示

以智能灯泡为例，展示如何将其集成到Home Assistant智能家居系统中。首先，确保智能灯泡已连接到家庭无线网络，并下载相应的驱动程序。然后，在Home Assistant的管理界面中，添加并配置智能灯泡设备。完成后，您就可以通过Home Assistant控制智能灯泡的开关、亮度、颜色等属性，实现远程控制、定时开关等功能。

此外，您还可以结合其他智能设备，创建丰富的自动化场景。例如，当您晚上起夜时，通过智能传感器的感应，自动打开走廊的灯光；当您在家观看电影时，自动调整智能窗帘的透光度，为您打造舒适的观影环境。